RAID 5 frente a RAID 6: ventajas y desventajas

Acerca de RAID 5

RAID 5 utiliza striping a nivel de bloque con paridad distribuida, y la información de paridad en RAID 5 se distribuye entre las unidades, lo que lo diferencia de RAID 4. Por lo tanto, si falla una unidad, las lecturas posteriores se distribuirán con paridad, por lo que no se perderán datos.

Para crear una matriz de este tipo, necesitas preparar 3 o más discos, mientras que para reconstruir la matriz se necesitan todos los discos, lo que puede provocar un fallo del disco o la pérdida de toda la matriz.

Ventajas y desventajas de un sistema RAID 5

RAID 5, o matriz redundante de discos independientes de nivel 5, es una configuración de disco muy utilizada en soluciones de almacenamiento. Utiliza striping a nivel de bloque con paridad distribuida. La configuración RAID 5 requiere al menos tres discos y ofrece un equilibrio entre rendimiento, tolerancia a fallos y capacidad de almacenamiento. Estas son algunas de sus ventajas y desventajas:

Ventajas:

1. 1. Protección de datos: con su paridad distribuida, RAID 5 protege los datos de un fallo de un solo disco. Si falla un disco, los datos siguen siendo accesibles y el disco averiado se puede sustituir sin tiempo de inactividad.

2. 2. Rendimiento de lectura: RAID 5 suele ofrecer un buen rendimiento de lectura, ya que se pueden leer varios discos simultáneamente.

3. 3. Utilización eficiente del almacenamiento: RAID 5 proporciona un mejor equilibrio entre el espacio de almacenamiento y la redundancia que otros niveles RAID. Por ejemplo, en una configuración de tres discos, dos tercios de la capacidad total de almacenamiento son utilizables, y el tercio restante se dedica a la paridad.

4. 4. Rentabilidad: dado que solo una fracción del almacenamiento total se utiliza para la paridad, RAID 5 ofrece una solución de redundancia más rentable en comparación con RAID 1 (duplicación), donde la mitad de la capacidad de almacenamiento se utiliza para la redundancia.

5. 5. Escalabilidad: puedes añadir más discos a una configuración RAID 5 para ampliar la capacidad de almacenamiento (aunque también aumentarás la sobrecarga de paridad).

Desventajas:

1. 1. Penalización de escritura: debido al cálculo de paridad necesario para cada operación de escritura, RAID 5 puede experimentar una penalización de rendimiento en las escrituras. Cada operación de escritura requiere múltiples operaciones de E/S, lo que puede ralentizar la velocidad de escritura general.

2. 2. Tiempo de reconstrucción: si un disco falla y se sustituye, la matriz RAID 5 tiene que reconstruir los datos perdidos utilizando la información de paridad. Este proceso puede llevar mucho tiempo y degradar el rendimiento durante la reconstrucción.

3. 3. Riesgo con unidades grandes: a medida que aumenta el tamaño de las unidades, también aumenta el tiempo necesario para reconstruir una unidad averiada. Este largo tiempo de reconstrucción puede exponer al RAID a un posible segundo fallo de disco, lo que provocaría la pérdida de datos.

4. 4. Subóptimo para operaciones de escritura intensas: para aplicaciones o bases de datos con altas proporciones de escritura-lectura, RAID 5 puede no ser la mejor opción debido a su penalización en el rendimiento de escritura.

5. 5. Redundancia limitada: RAID 5 solo puede tolerar el fallo de un único disco. Si dos discos fallan simultáneamente o antes de que se complete la reconstrucción, se pierden los datos.

6. 6. Complejidad: las configuraciones RAID 5, especialmente las soluciones basadas en hardware, pueden ser más complejas de configurar y gestionar que las configuraciones RAID más sencillas.

¿Cuáles son los mejores casos de uso para RAID 5?

RAID 5 es más adecuado para situaciones en las que se necesita un equilibrio entre rendimiento, eficiencia de almacenamiento y tolerancia a fallos. Estos son algunos de los mejores casos de uso de RAID 5:

• Servidores de archivos y aplicaciones: para muchos servidores de archivos y aplicaciones de uso general, RAID 5 ofrece un buen equilibrio entre rendimiento de lectura, capacidad de almacenamiento y protección de datos. Es especialmente adecuado para situaciones en las que las operaciones de lectura superan significativamente a las de escritura.
• Servidores web: los sitios web suelen implicar más lecturas de datos (como servir contenido estático) que escrituras. Dado el buen rendimiento de lectura de RAID 5, puede ser una opción adecuada para este tipo de servidores.
• Almacenamiento de archivos: para datos que no se actualizan con frecuencia, pero a los que hay que acceder ocasionalmente con buena velocidad, RAID 5 puede ser una opción adecuada, especialmente si es necesario maximizar el espacio de almacenamiento.
• Transmisión de medios: la capacidad de RAID 5 para leer desde varios discos simultáneamente puede ser beneficiosa para la transmisión de medios, donde el sistema se ocupa principalmente de solicitudes de lectura.
• Servidores de bases de datos con más lecturas: en entornos de bases de datos en los que las operaciones de lectura son más comunes que las de escritura, RAID 5 puede ser una opción eficaz. Sin embargo, para bases de datos con un uso intensivo de escritura, RAID 10 u otras configuraciones pueden ser más adecuadas.
• Servidores de grupos de trabajo y departamentales: para configuraciones más pequeñas en las que las consideraciones de coste son primordiales y la penalización de escritura de RAID 5 no es una preocupación significativa, RAID 5 puede ser una buena opción.
• Soluciones de copia de seguridad en disco: cuando se utilizan soluciones de copia de seguridad basadas en disco (antes de descargar a otro medio como cinta), RAID 5 puede ofrecer una combinación de rendimiento y utilización eficiente del almacenamiento.
• Operaciones no críticas: para operaciones en las que una ligera degradación del rendimiento durante un fallo o una reconstrucción de la unidad no es una preocupación crítica, se puede considerar RAID 5.

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Diferencias entre RAID 5 y RAID 6

RAID 5 y RAID 6 se definen en la información anterior. Es posible que también tengas conocimientos prácticos sobre los dos niveles de RAID. Veamos las diferencias entre RAID 5 y RAID 6.

Se describirán las diferencias en términos de tolerancia a fallos, rendimiento (incluido el rendimiento de escritura y lectura), utilización de la capacidad, aplicación y RAID de hardware o software.

RAID 5 VS RAID 6: Tolerancia a fallos

Por motivos de seguridad de los datos, la tolerancia a fallos es esencial. Si uno de los RAID es tolerante a fallos, no perderás datos si falla uno de los discos duros. Si no lo es, debes crear una copia de seguridad de Windows por si se produce un fallo del sistema. El RAID 5 puede soportar el fallo de una sola unidad, lo que implica que el RAID 5 puede seguir funcionando incluso si falla uno de los discos duros.

Sin embargo, si fallan dos o más discos, perderás tus datos. RAID 6 puede soportar hasta dos fallos de disco duro. Como resultado, RAID 6 es más tolerante a fallos que RAID 5.

¿Cuál gana entre RAID 6 y RAID 5? RAID 6 es el ganador en términos de tolerancia a fallos.

RAID 5 VS RAID 6: Rendimiento

El rendimiento de un disco duro es esencial, y los RAID no son una excepción. ¿Qué hay del rendimiento de RAID 5 frente a RAID 6? Cuando se trata del rendimiento de los discos duros, hay dos elementos clave a tener en cuenta (rendimiento de escritura y rendimiento de lectura).

De hecho, el rendimiento de lectura de un RAID 5 es bastante similar al de un RAID 6. Sin embargo, debido a la información de paridad adicional que se debe generar, el rendimiento de escritura del RAID 6 es algo más lento que el del RAID 5.

RAID 5 frente a RAID 6: utilización de la capacidad

Si la utilización de la capacidad de una unidad es mayor, puedes almacenar más datos en ella. Por lo tanto, este es un factor crucial a la hora de seleccionar una unidad. ¿Qué opción tiene una mayor tasa de utilización de la capacidad? ¿Qué es mejor: RAID 5 o RAID 6?

Según las investigaciones, el uso de la capacidad de RAID 5 varía entre el 67 % y el 94 %, mientras que la utilización de la capacidad de RAID 6 oscila entre el 50 % y el 88 %. RAID 5 es claramente superior en términos de capacidad. ¿Cuál es mejor: RAID 5 o RAID 6? RAID 5 gana en términos de tasa de utilización de la capacidad.

RAID 5 frente a RAID 6: aplicación

La diferencia entre RAID 5 y RAID 6 también se puede ver en las aplicaciones. Tienen muchas aplicaciones en la vida dependiendo de sus cualidades. RAID 5 se utiliza comúnmente en el almacenamiento de datos, los servidores web y el archivado, por ejemplo.

RAID 6 se utiliza generalmente para el archivo de datos, las copias de seguridad de discos, las soluciones de alta disponibilidad y los servidores con enormes necesidades de almacenamiento. Como puedes ver, RAID 6 tiene una amplia gama de aplicaciones. Entonces, ¿cuál es mejor: RAID 5 o RAID 6? Tienes la opción de hacer una selección en función de tus necesidades.

RAID 5 VS RAID 6: RAID de software o hardware

Una diferencia entre RAID 5 y RAID 6 es la configuración de RAID de software/hardware. En general, un RAID de software no requiere hardware RAID, pero un RAID de hardware sí lo requiere. En lo que respecta a RAID 6 frente a RAID 5, puedes configurar una matriz RAID 5 utilizando RAID de software o de hardware. Sin embargo, necesitarás un RAID de hardware para crear una matriz RAID 6.

RAID 5 VS RAID 6: RAID de software o hardware

El RAID de software no requiere RAID de hardware, pero el RAID de hardware sí. En cuanto al RAID 5, puedes configurar un RAID de software o de hardware para una matriz RAID 5. Para crear una matriz RAID 6, necesitas un RAID de hardware, que probablemente sea más caro.

RAID 5 VS RAID 6: velocidad de escritura

RAID 5 (distribución con paridad):

Operación de escritura:

• Cuando se escriben datos en una matriz RAID 5, se distribuyen entre las unidades.
• Se calcula un bloque de paridad para cada franja de datos. El bloque de paridad se distribuye entre las unidades de forma rotativa.
• Para escribir datos nuevos o modificar datos existentes, el sistema normalmente tiene que leer los datos antiguos y la paridad antigua, calcular la nueva paridad y, a continuación, escribir los nuevos datos y la nueva paridad. Este proceso se denomina a menudo ciclo de «lectura-modificación-escritura».

Velocidad:

• La necesidad de calcular y escribir un único bloque de paridad introduce una penalización en la escritura. Sin embargo, dado que solo se requiere un cálculo de paridad y una escritura para cada franja de datos, la velocidad de escritura sigue siendo relativamente alta.

RAID 6 (distribución con doble paridad):

Operación de escritura:

• Al igual que en RAID 5, los datos se distribuyen entre las unidades en RAID 6.
• Sin embargo, RAID 6 calcula dos bloques de paridad separados (P y Q) para cada franja de datos. Estos bloques de paridad se distribuyen entre las unidades.
• La operación de escritura implica leer los datos antiguos y la paridad antigua, calcular la nueva paridad doble y, a continuación, escribir los nuevos datos y la nueva paridad. Se trata de una versión más compleja del ciclo «leer-modificar-escribir».

Velocidad:

• Debido a la necesidad de calcular y escribir dos bloques de paridad separados para cada franja de datos, RAID 6 tiene una penalización de escritura más pronunciada que RAID 5. Como resultado, la velocidad de escritura de RAID 6 es generalmente más lenta que la de RAID 5.

¿Cuántas unidades pueden fallar en una configuración RAID?

El número de unidades que pueden fallar en una configuración RAID sin pérdida de datos depende del nivel RAID específico que se utilice. A continuación se muestra un desglose de los niveles RAID más comunes y el número de fallos de unidad que pueden tolerar:

1. 1. RAID 0 (Striping):

   • Fallos de unidades tolerados: 0
   • Si falla una unidad en una configuración RAID 0, se pierden todos los datos.

2. 2. RAID 1 (duplicación):

   • Fallos de unidad tolerados: 1 (en una configuración de 2 unidades)
   • Siempre que una unidad del par duplicado siga funcionando, se podrá acceder a los datos.

3. 3. RAID 5 (distribución con paridad):

   • Fallos de unidad tolerados: 1
   • Los datos siguen siendo accesibles si falla una unidad, gracias a la información de paridad. Si falla una segunda unidad antes de que se sustituya y reconstruya la primera, se pierden los datos.

4. 4. RAID 6 (distribución con doble paridad):

   • Fallos de unidad tolerados: 2
   • Esta configuración puede soportar el fallo de dos unidades simultáneamente sin pérdida de datos gracias a su doble paridad.

5. 5. RAID 10 (o 1+0, striping + mirroring):

   • Fallos de unidad tolerados: 1 unidad de cada par duplicado.
   • En una configuración típica RAID 10 de 4 unidades, técnicamente puede tolerar 2 fallos de unidad, siempre y cuando no sean ambos del mismo par duplicado. Si fallan ambas unidades de un mismo par duplicado, se pierden los datos.

6. 6. RAID 50 (RAID 5 + 0):

   • Fallos de unidad tolerados: 1 unidad de cada submatriz RAID 5.
   • Esta configuración es una combinación de RAID 5 y 0. Los datos siguen siendo accesibles si falla una unidad de cada uno de los conjuntos RAID 5. Sin embargo, si fallan dos unidades del mismo conjunto RAID 5, se perderán los datos de ese conjunto.

7. 7. RAID 60 (RAID 6 + 0):

   • Fallos de unidad tolerados: 2 unidades de cada submatriz RAID 6.
   • Se trata de una combinación de RAID 6 y 0. Puede tolerar el fallo de dos unidades de cada conjunto RAID 6 sin pérdida de datos. Si fallan tres unidades de un solo conjunto RAID 6, se perderán los datos de ese conjunto.

Recuerda que, aunque las configuraciones RAID proporcionan redundancia y pueden proteger contra fallos de unidades hasta cierto punto, no sustituyen a las copias de seguridad periódicas. Incluso en las configuraciones RAID que ofrecen tolerancia a fallos, diversos factores, como fallos simultáneos de varias unidades, fallos del controlador o corrupción de datos, pueden provocar la pérdida de datos. Asegúrate siempre de contar con una estrategia completa de copia de seguridad y recuperación ante desastres junto con la configuración RAID.

Conclusión: RAID 5 frente a RAID 6

RAID 6 ofrece una tolerancia a fallos superior y es una opción más segura para la mayoría de los entornos de almacenamiento modernos, especialmente aquellos que utilizan unidades más grandes en las que los tiempos de reconstrucción pueden prolongarse. RAID 5 puede considerarse en escenarios en los que el rendimiento y la eficiencia del almacenamiento son primordiales y los riesgos se consideran aceptables. Sin embargo, en cualquiera de los dos casos, RAID no debe considerarse un sustituto de las copias de seguridad periódicas. Es esencial contar con una estrategia de copia de seguridad sólida para garantizar la protección de los datos más allá de los fallos de las unidades.

Ejemplo de uso: RAID 5 o RAID 6 para NAS domésticos

Para una configuración NAS (almacenamiento conectado a la red) doméstico, la decisión entre RAID 5 y RAID 6 depende de las necesidades específicas, el presupuesto y la tolerancia al riesgo de los usuarios. A continuación se muestra una comparación adaptada a un entorno doméstico:

RAID 5:

Ventajas:

• Rentable: RAID 5 requiere un disco menos que RAID 6 para la misma cantidad de almacenamiento utilizable. Por lo tanto, para un usuario doméstico con un presupuesto limitado, RAID 5 puede ofrecer una solución más rentable.
• Rendimiento: normalmente tiene un mejor rendimiento de escritura en comparación con RAID 6, ya que solo tiene un cálculo/bloque de paridad.
• Capacidad: ofrece más espacio de almacenamiento utilizable para el mismo número de unidades en comparación con RAID 6, ya que solo hay datos de paridad equivalentes a una unidad.

Contras:

• Menos redundancia: solo puede tolerar el fallo de una unidad. Si una segunda unidad falla antes de que se sustituya la primera unidad fallida y se reconstruya el RAID, se perderán todos los datos de la matriz.

RAID 6:

Ventajas:

• Mayor redundancia: ofrece protección contra el fallo simultáneo de dos unidades. Para los usuarios que almacenan datos críticos o irremplazables en su NAS doméstico, esta protección adicional puede ser vital.
• Más seguro para unidades grandes: con los tiempos de reconstrucción más largos de las unidades más grandes, existe un mayor riesgo de que otra unidad falle durante la reconstrucción del RAID. RAID 6 mitiga este riesgo.

Desventajas:

• Coste: Requiere al menos cuatro discos para su configuración y sacrifica la capacidad de almacenamiento de dos de esos discos para los datos de paridad.
• Rendimiento de escritura: la escritura de datos suele ser más lenta en comparación con RAID 5 debido a los cálculos de doble paridad.

Consideraciones para un NAS doméstico:

• Presupuesto: RAID 5 es más económico, ya que requiere menos unidades para el mismo almacenamiento útil.
• Importancia de los datos: si el NAS doméstico almacena datos muy valiosos o irremplazables (como fotos familiares únicas o documentos importantes), la redundancia añadida de RAID 6 puede merecer la pena el coste adicional.
• Tamaño de la unidad y tiempos de reconstrucción: si el NAS utiliza unidades de gran tamaño (por ejemplo, 8 TB o más), los tiempos de reconstrucción prolongados hacen que RAID 6 sea una opción más segura.
• Necesidades de rendimiento: para la mayoría de los usuarios domésticos, la diferencia de rendimiento entre RAID 5 y RAID 6 puede no ser apreciable. Sin embargo, si el NAS va a gestionar muchas operaciones de escritura o a dar servicio a varios usuarios simultáneamente, el mejor rendimiento de escritura de RAID 5 podría ser beneficioso.

Conclusión para el NAS doméstico

Para muchos usuarios domésticos, RAID 5 ofrece una solución equilibrada, ya que proporciona redundancia y es rentable. Sin embargo, si el presupuesto lo permite y tú deseas la máxima protección para tus datos, RAID 6 es la mejor opción. Independientemente de la elección entre RAID 5 y RAID 6, es esencial realizar copias de seguridad periódicas en una unidad externa o un servicio en la nube, ya que RAID no es una solución completa de protección de datos.